当前，汽车尾气已成为许多城市空气的主要污染源。研究表明，含TiO2的混凝土或沥青可以部分消...

当前，汽车尾气已成为许多城市空气的主要污染源。研究表明，含TiO2的混凝土或沥青可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下：

下列关于该“消除”过程的叙述不正确的是

A. 部分光能转变为化学能

B. 消除总变化为NOx+O2+H2O→HNO3

C. 消除反应能全天候发生

D. 使用纳米TiO2的消除效率更高

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当前，汽车尾气已成为许多城市空气的主要污染源。研究表明，含TiO2的混凝土或沥青可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下

下列关于该“消除”过程的叙述不正确的是

A. 部分光能转变为化学能

B. 消除总变化为NO2+O2+H2O→HNO3

C. 消除反应能全天候发生

D. 使用纳米TiO2的消除效率更高

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汽车尾气的治理是减轻空气污染的有效途径。科学家研究发现TiO2的混凝土或沥青可以适度消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下。下列关于“消除”过程的叙述错误的是

A. 部分光能转变为化学能

B. 消除总反应为：4NOx＋（5－2x）O2＋2H2O4HNO3

C. 使用纳米TiO2，产生的光生电子和空穴更多，NOx消除效率更高

D. 1 mol比1 mol羟基（·OH）多9NA个电子（NA为阿伏伽德罗常数）

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汽车尾气的治理是减轻空气污染的有效途径。科学家研究发现TiO2的混凝土或沥青可以适度消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下。下列关于“消除”过程的叙述错误的是

A. 部分光能转变为化学能

B. 消除总反应为：4NOx＋（5－2x）O2＋2H2O4HNO3

C. 使用纳米TiO2，产生的光生电子和空穴更多，NOx消除效率更高

D. 1 mol比1 mol羟基（·OH）多9NA个电子（NA为阿伏伽德罗常数）

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科学家研究发现纳米TiO2的混凝土可以适度消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下。下列关于“消除”过程的叙述错误的是(　　 )

A.纳米TiO2作催化剂，NOx消除效率更高

B.NOx消除总反应为：4NOx+(5-2x)O2+2H2O4HNO3

C.1mol羟基(-OH)比1molO2少8NA个电子(NA为阿伏加德罗常数)

D.纳米TiO2属于胶体，能产生丁达尔现象

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近年来雾霾天气经常出现，研究雾霾成因和治理是当前环保的重要话题。汽车尾气和燃煤是造成空气污染的原因之一。因此研究氮氧化物的反应机理，对消除和防治环境污染有重要意义。

（1）①对于2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)　　 △H=-665kJ/mol的反应分三步完成：

a：2NO(g)=N2O2(g)(快)

b：N2O2(g)+H2(g)=N2O(g)+H2O(g)(慢)

c：N2O(g)+H2(g)=N2(g)+H2O(g)(快)

决定此总反应速率的是第步的反应___(填序号)。

②已知：H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)　　 △H=+41kJ/mol

汽车尾气的净化原理主要是用催化剂把NO与CO反应转化为两种对大气无污染的气体，试写出该反应的热化学方程式：___。

（2）升高温度能让绝大多数的化学反应加快反应速率，但是研究发现2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)　　 △H<0存在一些特殊现象。现有某化学小组通过实验测得不同温度下该反应速率常数k(代表反应速率的一个常数)的数值如表：

由实验数据测到v正与c(O2)的关系如图1所示，当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为___点(填字母)，并解析原因：

①___

②___

（3）NOx的排放主要来自于汽车尾气，包含NO2和NO，有人得出用活性炭对NOx进行吸收，发生如下反应：

反应a：C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)　　 △H=-34.0kJ/mol

反应b：2C(s)+2NO2(g)⇌N2(g)+2CO2(g)　　 △H=-64.2kJ/mol

对于反应a，在T1℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如表：

①0〜10min内，NO的平均反应速率v(NO)=___，当升高反应温度，该反应的平衡常数K___(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是___(填字母)。

a.加入一定量的活性炭　　　　 b.通入一定量的NO

c.适当缩小容器的体积　　　　 d.加入合适的催化剂

（4）实验室模拟反应2C(s)+2NO2(g)=N2(g)+2CO2(g)　　 △H=-64.2kJ/mol，在密闭容器中加入一定量的碳和NO2，维持温度是T2℃，如图2为不同压强下反应b经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图。

①请从动力学角度分析，1050kPa前，反应b中NO2转化率随着压强增大而增大的原因___；

②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)；在T2℃、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数___(用计算表达式表示，不必化简)；已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。

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近年来，我国机动车保有量持续增长，汽车尾气排放已成为城市的主要污染源，汽车尾气催化净化成为及其重要的环保产业。回答下列问题：

(1)用活性炭还原法可以处理汽车尾气中氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)　 △H<0。　 在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①第一次达平衡时，NO的转化率为_____________ ，T1℃时，该反应的平衡常数K＝_______________。

②30min后只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是___________;

③若保持与上述反应前30min的反应条件不变，起始时NO的浓度为2.50mol·L-1，则反应达平衡时c(NO)=________。

④若升高温度为T2℃，该反应是平衡常数K减小，原因是_______________。

(2)在汽车排气管加装催化转换器，可有效降低污染物的浓度。已知，催化转换器的效率计算：

ηi= ×100%。ηi为排气污染物i的催化效率；c1(i)为排气污染物i在入口处的浓度；c2(i)为排气污染物i在出口处的浓度。JPG三元催化剂的部分实验数据如下表：

①在上述条件下，η(CO)、η(NOx)均达100%，η(CxHy)=_____________。

②两种不同的催化剂JFG和HPA-8在不同温度、流量下CxHy的去除率如图所示：

比较两种催化剂在不同温度下对CxHy的转化效率，由此可得出的结论是____________。

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消除汽车尾气是减少城市空气污染的热点研究课题。

（1）汽车内燃机工作时发生的反应N₂(g) + O₂(g)2NO(g)，生成的NO是汽车尾气的主要污染物。T ℃时，向5L密闭容器中充入6.5 mol N₂和7.5 mol O₂，在5 min时反应达到平衡状态，此时容器中NO的物质的量是5 mol（不考虑后续反应）。则：

①5 min内该反应的平均速率ν(NO) = ________；在T ℃时，该反应的平衡常数K = ________。

② 反应开始至达到平衡的过程中，容器中下列各项发生变化的是________（填序号）。

a．混合气体的密度         b．混合气体的压强

c．正反应速率             d．单位时间内，N₂和NO的消耗量之比

（2）用H₂或CO催化还原NO可以达到消除污染的目的。

已知：2NO(g) = N₂(g) + O₂(g)     △H = —180.5 kJ·mol^－1

2H₂O(l) =2H₂(g) + O₂(g)     △H = +571.6 kJ·mol^－1

则H₂(g)与NO(g)反应生成N₂(g)和H₂O(l)的热化学方程式是

________。

（3）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时，反应2NO(g) + 2CO(g)  2CO₂(g) + N₂(g) 中，NO的浓度[c(NO)]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线。

① 该反应的H________0 （填“＞”或“＜”）。

② 若催化剂的表面积S₁＞S₂ ，在右图中画出c(NO) 在T₁、 S₂  条件下达到平衡过程中的变化曲线（并作相应标注）。

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汽车尾气的主要成分有CO、SO2、氮氧化物等，科学家们-直致力于污染物的有效消除。

(1)利用氨水可以将SO2、氮氧化物吸收，原理如下图所示。

请写出NO2和NO按体积比1：1被吸收时反应的离子方程式_________________________。

(2)科研工作者目前正在尝试以二氧化钛(TiO2)催化分解汽车尾气的研究。

①己知：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)　　 △H1=-113.0kJ· mol-1

2SO2(g)+O2(g)=2SO3(l)　　　　　　　　 △H2=-288.4kJ· mol-1

N2(g)+O2(g)2NO(g)　　　　　　　　 △H3=+180.5kJ· mol-1

请判断反应NO2(g)+SO2(g)=NO(g)+SO3(l)　　 △H4，在低温下能否自发进行_______(填“能”或“否”)，理由是__________________________。

②己知TiO2催化尾气降解原理为：

2CO(g)+O2(g)2CO2(g)；2H2O(g)+4NO(g)+3O2(g)4HNO3(g)

i、在一定条件下，模拟CO、NO的降解，得到降解率(即转化率)随时间变化如图所示，

反应40秒后检测到混合气体中N2浓度上升，HNO3气体浓度有所降低，请用化学方程式并结合化学反应原理知识解释可能的原因____________________________________________。

ii，沥青混凝土也可降解CO。如图为在不同颗粒间隙的沥青混凝土(α、β型)在不同温度下，反应相同时间，测得CO降解率变化。结合图表回答下列问题：

已知在50℃时在α型沥青混凝土容器中，平衡时O2浓度为0.01mol·L-1，求此温度下CO降解反应的平衡常数____________________(用含x的代数式表示)；以β型沥青混凝土颗粒为载体，将TiO2改为催化效果更好的TiO2纳米管，在10～60℃范围内进行实验，请在图中用线段与阴影，仿照“示例”描绘出CO降解率随温度变化的曲线可能出现的最大区域范围(示例：)_____________________。

(3)利用如图所示装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2，b极的电极反应式为_______________________________。

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